地下连续墙施工过程中的风险控制

地下连续墙施工过程中的风险控制

地下连续墙施工技术越来越多的应用在现代工程之中，特别是在深基坑工程中，采用地下连续墙作为围护结构的案例越来越多。如何保证地下连续墙槽壁的稳定性，防止塌方，保证钢筋笼的顺利下放以及预防、处理地下连续墙的渗漏水和结构损坏是确保地下连续墙乃至整个基坑工程安全的重要措施。因此地下连续墙施工过程中对各项风险加以防范和控制显得尤为必要。

标签：地下连续墙；风险；稳定；渗透水；安全

1 前言

地下连续墙施工技术起源于欧洲，1958年传到中国，在青岛崂山的水库建设中进行了第一次的试验性施工。随着时代的发展与技术的进步，多年来地下连续墙施工技术得到了巨大的发展，特别是在深基坑工程中，采用地下连续墙作为围护结构的案例越来越多。但是地下连续墙在施工过程中一直存在不少风险，施工过程中需特别注意，加以防范以保证地下连续墙的施工质量。

2 地下连续墙施工的基本思路

地下连续墙施工是利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成的一道具有防渗（水）、挡土和承重功能的连续的地下墙体。适用于多种地基条件，从软弱的冲积地层到中硬的地层、密实的砂砾层，各种软岩和硬岩等所有地基都可以建造地下连续墙。

3 地下连续墙施工过程中存在的风险与分析

3.1 墙侧土体塌方，地连墙塌槽

槽壁塌方、失稳分为整体失稳和局部失稳两大类。

整体失稳：失稳往往发生在表层土及埋深约5～15m内的浅层土中，槽壁有不同程度的外鼓现象，失稳破坏面在地表平面上会沿整个槽长展布，基本上呈椭圆形或举行。因此，浅层失稳是泥浆槽壁整体失稳的主要形式。

局部失稳：在槽壁泥皮形成以前，槽壁局部稳定主要靠泥浆外渗产生的渗透力维持。在上部存在软弱土或砂性较重夹层的地层中成槽时，遇槽段内泥浆页面波动过大或页面标高急剧降低时，泥浆渗透力无法与槽壁土压力维持平衡，泥浆槽壁将产生局部失稳，引起墙侧超挖现象，导致后续灌注混凝土的充盈系数增大，增加施工成本和难度。

3.2 钢筋笼卡槽

地下连续墙在钢筋笼下放过程中，因槽壁的垂直度等问题会出现钢筋笼卡槽的问题。钢筋笼一旦卡槽，会造成钢筋笼下放不到位，直接影响地下连续墙在后续基坑围护过程中的效用。预防钢筋笼卡槽是保证地下连续墙基坑围护效果的基本措施。

3.3 地连墙渗漏水

地下连续墙施工过程中，因地连墙接头质量和混凝土浇注等问题会对地下连续墙产生渗漏水的影响，进而影响基坑的安全。因此预防地下连续墙的渗漏水成为控制基坑风险的重要措施。

4 地下连续墙施工过程中的风险控制措施

4.1 进行试验段地下连续墙施工，掌握基本参数

进行地下连续墙施工时，在施工前，往往要先进行地下连续墙试成槽。确定施工机械的性能、泥浆的施工参数，并且提前对地质情况进行了解，按照成槽过程中的实际情况与地质勘察报告相比对，掌握各项施工的基本数据。

4.2 预防地连墙塌槽的控制措施

成槽前的预防措施：成槽前的控制措施主要以对地连墙两侧的土体进行加固为主，目前最常用的方法是利用水泥搅拌桩对墙体两侧的软弱地层主要是淤泥质土层进行加固硬化，防止地连墙成槽施工时槽壁塌方。

成槽过程中的控制措施：成槽过程中预防地下连续墙槽壁塌方的主要措施是依靠泥浆的护壁作用。泥浆护壁的主要机理是泥浆通过在地层中渗透在槽壁上形成泥皮，并在压力差（泥浆液面与地下水液面的差值）的作用下，将有效作用力（泥浆柱压力）作用在泥皮上以抵消失稳作用力从而保证槽壁稳定。

4.3 地下连续墙钢筋笼卡槽的控制措施

下放钢筋笼时最重要的是钢筋笼要对准单元槽段的中心、垂直而又准确的插入槽段内。钢筋笼进入槽段内时，吊点中心必须对准槽段中心，然后徐徐下降，此时必须注意不要因起重臂摆动或其他影响而使钢筋笼产生横向摆动，造成槽壁坍塌。

起吊钢筋笼的吊车、钢丝绳、扁担梁、吊具索具等各类起吊设备必须要有一定的安全储备量，一旦发生突发状况应立即将钢筋笼重新吊出，查明原因后尽快解决，如果需要则在修槽之后再次吊放，不能强行插放，否则会引起钢筋笼变形或使槽壁坍塌，产生大量沉渣。

4.4 地下连续墙渗漏水的预防和处理措施

地下连续墙渗漏水主要有接缝渗漏水和墙身大面积湿泽两方面。

4.4.1 地连墙渗漏水的预防措施

因地连墙施工工艺的原因，接缝位置是地连墙施工的薄弱环节。接缝处的渗漏水是地下连续墙渗漏水的主要形式。为了预防基坑开挖后的接缝位置处的渗漏水，一般在地连墙成槽过程中采取刷壁清理接头位置，成墙后开挖前采取接缝注浆和接缝位置施工高压旋喷桩的方式。

（1）成槽过程中的绕流、刷壁清理

混凝土的浇灌过程中，在接头箱和止水钢板夹缝内不可避免的产生或多或少混凝土砂浆和进入的砂性土体等混合形成结牢物。在成槽过程中悬浮在泥浆中的砂颗粒迅速沉淀在工字钢板的内侧，沉积后，又形成了非常坚硬的胶结物。如果以上所说的这些结牢物、胶结物不能有效清除，地下连续墙接头就形成了夹泥，成为基坑开挖后渗漏水的渠道，会严重危害基坑开挖的安全。为了妥善处理该部位，避免这些结牢物、胶结物在后期强度上升以后难以处理，在进行成槽施工过程中应利用成槽机可拆卸液压抓斗铲刀对前副地连墙的接头位置进行刷壁处理。对工字钢板上的泥皮、土渣、绕流物等进行铲除。

（2）接缝注浆和接缝位置的高压旋喷桩施工

在地连墙钢筋笼加工制作时，在接缝位置预留两根通长的袖阀管，地连墙施工完成后，通过两根袖阀管在接缝位置高压注入超细水泥浆，对地连墙接缝进行封堵，防止地连墙接缝处出现渗漏水。

在地连墙施工完毕基坑开挖前，在所有地连墙接缝处外侧施作两三根直径800mm的高压旋喷桩，对地连墙接缝进行预封堵，以确保地连墙接缝处不产生渗漏水。

（3）地连墙渗漏水的其它预防措施

地下连续墙在混凝土浇筑过程中，要严格控制混凝土浇筑导管的提升高度，一般而言，混凝土导管要在混凝土浇筑面下2～6m。防止导管拔空出现墙体夹泥、空洞等现象，造成后期地下连续墙的渗漏水。

4.4.2 地下连续墙渗漏水的处理措施

（1）接缝位置如果出现少量渗漏水应先确定渗漏部位，并对渗漏处松散混凝土、夹砂、夹泥进行清除。其次手工凿“V”形槽，深度控制在50～100mm。然后按照水泥：水=1：0.3～0.35（重量比）配置双快水泥浆作为堵漏料并搅拌至均匀细腻，将堵漏料捏成料团，放置一会后塞进“V”形槽，并挤压，轻砸后使其向四周挤实。

（2）地下连续墙身出现大面积湿泽时，首先应对基面上的突起、松散混凝土、水泥浮浆、灰尘进行清理，用水刷洗干净。然后用水充分湿润基面，将结晶水泥干粉和水按1：0.22～0.24（重量比）混合，搅拌均匀，用鬃毛刷将混合好的涂料涂在地下连续墙有湿泽基面，拌料宜在25min内用完。

5 结束语

地下连续墙技术至今已经有半个世纪的历史，在现代工程建设中发挥越来越大的作用。如何确保地连墙施工的安全，做好各项风险控制措施也越来越重要。目前，针对地连墙存在的各项问题，新的技术也在随之发展。比如对槽壁稳定性起主要作用的泥浆，已经出现一种不加（或掺量很少）膨润土，具有高粘度、高坚韧性、无公害的超级泥浆（Super Mud）。在成槽机械方面，铣槽机已经越来越多的应用。墙体材料方面，具有高强度、大刚性、渗透系数很小的材料正在研究。但是不管怎样发展，施工过程中加强对各类风险的预防、控制和处理仍然将是确保工程安全的重要措施和手段。